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JP2003017763A - Substrate for thermo-electric module, method of fabricating the same module and thermo-electric module utilizing substrate for thermo-electric module - Google Patents

Substrate for thermo-electric module, method of fabricating the same module and thermo-electric module utilizing substrate for thermo-electric module

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Publication number
JP2003017763A
JP2003017763A JP2001200726A JP2001200726A JP2003017763A JP 2003017763 A JP2003017763 A JP 2003017763A JP 2001200726 A JP2001200726 A JP 2001200726A JP 2001200726 A JP2001200726 A JP 2001200726A JP 2003017763 A JP2003017763 A JP 2003017763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoelectric
substrate
thermoelectric module
thermo
conductive patterns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001200726A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Nakabeppu
明 中別府
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okano Electric Wire Co Ltd
Original Assignee
Okano Electric Wire Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okano Electric Wire Co Ltd filed Critical Okano Electric Wire Co Ltd
Priority to JP2001200726A priority Critical patent/JP2003017763A/en
Publication of JP2003017763A publication Critical patent/JP2003017763A/en
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate of a thermo-electric module, which can easily and accurately mount a thermo-electric element and can enhance fixing strength. SOLUTION: A plurality of conductive patterns 2, 10 are formed keeping interval between these patterns on the surface of an insulated substrate 1 and positioning guides 9 are formed on respective conductive patterns 2, 10 to guide thermo-electric elements 5 mounted on the conductive patterns 2, 10. The positioning guides 9 are located at the stepped area between a recessed area where thermo-electric elements 5 to be mounted are allocated and thick area surrounding the recessed area. The thermo-electric elements 5 are easily and accurately positioned by mounting the thermo-electric elements 5 to the recessed area surrounding the positioning guides 9. Thereby, jointing area between thermo-electric elements 5 and conductive patterns 2, 10 can be defined accurately.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面に、電
流を通電することにより冷却・加熱を行うペルチェ素子
や、発電を生じせしめるゼーベック素子等の、複数の熱
電素子を実装するための熱電モジュール用基板およびそ
の製造方法並びに熱電モジュール用基板を用いた熱電モ
ジュールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoelectric element for mounting a plurality of thermoelectric elements, such as a Peltier element for cooling and heating by passing an electric current or a Seebeck element for generating electric power, on the surface of a substrate. The present invention relates to a module substrate, a method for manufacturing the same, and a thermoelectric module using the thermoelectric module substrate.

【0002】[0002]

【背景技術】熱電素子として一般的に知られているペル
チェ素子は、ビスマス・テルル等の金属間化合物にアン
チモン、セレン等の元素を添加することにより、p、n
型素子を形成し、このp、n型素子を、注入電極を介在
させ交互に直列に並べ、該直列素子の両端に、電圧を印
加し、電流を流すことにより、素子と電極界面で冷却・
加熱効果を生ぜしめる素子である。
BACKGROUND ART A Peltier element generally known as a thermoelectric element has a p, n, or n content obtained by adding an element such as antimony or selenium to an intermetallic compound such as bismuth tellurium.
A p-type element is formed, the p-type and n-type elements are alternately arranged in series with an injection electrode interposed, and a voltage is applied to both ends of the series element to flow a current, thereby cooling the element-electrode interface.
It is an element that produces a heating effect.

【0003】図6の(a)、(b)には、ペルチェ素子
等の複数の熱電素子5を、互いに間隔を介して重ね合わ
せ配置された熱電モジュール用基板6,7の間に配設し
て形成される熱電モジュールの例が示されている。同図
の(a)は熱電モジュールを分解状態で示す説明図であ
り、同図の(b)は熱電モジュールの断面図である。こ
れらの図に示すように、熱電モジュール用基板6,7
は、厚さ0.3〜1mm程度のアルミナ(Al
等のセラミック薄板等からなる絶縁性基板1の表面側
に、複数の銅等の導電性パターン(電極)2,10を形
成して成る。
In FIGS. 6 (a) and 6 (b), a plurality of thermoelectric elements 5 such as Peltier elements are arranged between thermoelectric module substrates 6 and 7 which are superposed on each other with a gap therebetween. An example of a thermoelectric module formed by the above is shown. (A) of the same figure is an explanatory view showing the thermoelectric module in a disassembled state, and (b) of the same figure is a sectional view of the thermoelectric module. As shown in these figures, the thermoelectric module substrates 6, 7
Is alumina (Al 2 O 3 ) having a thickness of about 0.3 to 1 mm
A plurality of conductive patterns (electrodes) 2 and 10 made of copper or the like are formed on the surface side of an insulating substrate 1 made of a ceramic thin plate or the like.

【0004】熱電素子5は直径0.6〜3mm程度、長
さ0.5〜3mm程度のp型、n型のビスマス・テルル
等からなり、熱電モジュール用基板6,7の基板面に沿
ってp型の熱電素子5とn型の熱電素子5とが隣り合わ
せに交互に配置されている。各熱電素子5の端部が上下
の各熱電モジュール用基板6,7側の導電性パターン
2,10に接続されてp型の熱電素子5とn型の熱電素
子5とが交互に直列接続されている。
The thermoelectric element 5 is made of p-type or n-type bismuth tellurium or the like having a diameter of about 0.6 to 3 mm and a length of about 0.5 to 3 mm, and extends along the substrate surfaces of the thermoelectric module substrates 6 and 7. The p-type thermoelectric element 5 and the n-type thermoelectric element 5 are alternately arranged next to each other. The ends of the thermoelectric elements 5 are connected to the conductive patterns 2 and 10 on the upper and lower thermoelectric module substrates 6 and 7, respectively, and the p-type thermoelectric elements 5 and the n-type thermoelectric elements 5 are alternately connected in series. ing.

【0005】なお、熱電素子5と、導電性パターン2,
10とは、図示しない半田、接着剤等により固定されて
いる。導電性パターン10はリード端子電極として機能
し、この導電性パターン10にはリード端子8が接続さ
れている。
The thermoelectric element 5 and the conductive pattern 2,
10 is fixed by solder, an adhesive, or the like (not shown). The conductive pattern 10 functions as a lead terminal electrode, and the lead terminal 8 is connected to the conductive pattern 10.

【0006】上記熱電モジュールを作製するときには、
例えば、まず、銅箔等の薄膜状の導電性パターン2,1
0を絶縁性基板1の表面に形成し、更に半田をメッキ等
により形成し、設定寸法に切断されたp及びn型熱電素
子5を交互に熱電モジュール用基板6の導電性パターン
2,10に載せる。
When manufacturing the above thermoelectric module,
For example, first, thin film conductive patterns 2, 1 such as copper foil
0 is formed on the surface of the insulating substrate 1, solder is further formed by plating, etc., and the p and n type thermoelectric elements 5 cut into set dimensions are alternately formed on the conductive patterns 2 and 10 of the thermoelectric module substrate 6. Put.

【0007】そして、熱電素子5を配置した熱電モジュ
ール用基板6をトンネル炉まで搬送し、トンネル炉内で
熱電素子5と熱電モジュール用基板6の導電性パターン
2,10間を固定する。固定後、上側に熱電モジュール
用基板7を載せ、同様の方法で熱処理し、半田等で固定
することで熱電モジュールを作製する。なお、半田の代
わりに接着剤を用いて熱電素子5を導電性パターン2,
10上に固定することも行なわれている。
Then, the thermoelectric module substrate 6 on which the thermoelectric elements 5 are arranged is conveyed to a tunnel furnace, and the conductive patterns 2 and 10 of the thermoelectric element 5 and the thermoelectric module substrate 6 are fixed in the tunnel furnace. After fixing, the thermoelectric module substrate 7 is placed on the upper side, heat treated by the same method, and fixed with solder or the like to manufacture a thermoelectric module. In addition, the thermoelectric element 5 is formed into a conductive pattern 2 by using an adhesive instead of solder.
It is also fixed on 10.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱電モジュール用基板6,7は、銅箔等の平滑な導電性
パターン2,10を形成したものであるため、熱電素子
5の位置決めが難しく、熱電素子5を正確に設定位置に
固定するためには、大がかりな位置決め装置が必要であ
るといった問題があった。
However, since the conventional thermoelectric module substrates 6 and 7 are formed with smooth conductive patterns 2 and 10 such as copper foil, positioning of the thermoelectric element 5 is difficult, There is a problem that a large-scale positioning device is required to accurately fix the thermoelectric element 5 at the set position.

【0009】また、従来の熱電モジュール用基板6,7
においては、導電性パターン2,10の表面が平滑なた
め、熱電素子5を配置してからトンネル炉まで運ぶ間等
に熱電素子5が導電性パターン2,10と位置ずれする
ことがあり、そうなると、熱電素子5の導電性パターン
2,10との接合面積が小さくなって、熱電素子5の固
定強度が不十分になるといった問題もあった。
Further, the conventional thermoelectric module substrates 6, 7
In the above, since the surfaces of the conductive patterns 2 and 10 are smooth, the thermoelectric element 5 may be misaligned with the conductive patterns 2 and 10 while the thermoelectric element 5 is placed and then conveyed to a tunnel furnace. There is also a problem that the bonding area of the thermoelectric element 5 with the conductive patterns 2 and 10 becomes small, and the fixing strength of the thermoelectric element 5 becomes insufficient.

【0010】本発明は、上記従来の課題を解決するため
に成されたものであり、基板に形成した導電性パターン
上に実装される熱電素子の位置決めを、容易に、かつ、
正確に行なうことができ、実装される熱電素子の固定強
度を十分な強度にできる熱電モジュール用基板およびそ
の製造方法ならびに熱電モジュール用基板を用いた熱電
モジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can easily and easily position a thermoelectric element mounted on a conductive pattern formed on a substrate.
It is an object of the present invention to provide a thermoelectric module substrate that can be accurately performed and has a sufficient fixing strength of a mounted thermoelectric element, a method for manufacturing the same, and a thermoelectric module using the thermoelectric module substrate.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のような構成をもって、課題を解決する
手段としている。すなわち、第1の発明の熱電モジュー
ル用基板は、基板表面に複数の導電性パターンが互いに
間隔を介して配列形成されており、それぞれの導電性パ
ターン上には該導電性パターンに実装される熱電素子を
ガイドする位置決めガイド部が形成されている構成をも
って課題を解決する手段としている。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution as means for solving the problem. That is, the thermoelectric module substrate of the first invention has a plurality of conductive patterns arranged on the surface of the substrate at intervals, and the thermoelectric modules mounted on the conductive patterns are formed on the respective conductive patterns. A structure in which a positioning guide portion that guides the element is formed is a means for solving the problem.

【0012】また、第2の発明の熱電モジュール用基板
の製造方法は、上記第1の発明の熱電モジュール用基板
の製造方法であって、基板表面に導電性パターン形成用
の金属膜を形成し、該金属膜表面の複数の熱電素子実装
部位にレジストを形成して該レジスト形成領域を除く前
記金属膜表面にメッキを施すことにより、前記レジスト
形成領域における前記金属膜の厚みよりも前記レジスト
形成領域の周りの金属膜の厚みを厚くしてその金属膜の
厚みの段差部位を位置決めガイド部として形成し、然る
後に、導電性パターンの形成領域を除く部分をエッチン
グ除去することにより前記それぞれのレジスト形成領域
の部位に位置決めガイド部を有する導電性パターンを複
数互いに間隔を介して配列形成する構成をもって課題を
解決する手段としている。
The method for manufacturing a thermoelectric module substrate of the second invention is the method for manufacturing a thermoelectric module substrate of the first invention, wherein a metal film for forming a conductive pattern is formed on the surface of the substrate. Forming a resist on a plurality of thermoelectric element mounting sites on the surface of the metal film and plating the surface of the metal film excluding the resist forming region, thereby forming the resist more than the thickness of the metal film in the resist forming region. The thickness of the metal film around the region is increased to form a step portion of the thickness of the metal film as a positioning guide portion, and thereafter, a portion other than the conductive pattern formation region is removed by etching to remove each of the above. As a means for solving the problem, there is provided a configuration in which a plurality of conductive patterns having positioning guide portions are formed in an array at intervals in the resist forming region with an interval therebetween. There.

【0013】さらに、第3の発明の熱電モジュールは、
複数の導電性パターンを形成した熱電モジュール用基板
が間隔を介して重ね合わせ配置され、これらの熱電モジ
ュール用基板の間には基板面に沿ってp型の熱電素子と
n型の熱電素子とが隣り合わせに交互に配置されてお
り、これらの各熱電素子の端部が上下の各熱電モジュー
ル用基板側の導電性パターンに接続されてp型の熱電素
子とn型の熱電素子とが交互に直列接続されている熱電
モジュールの前記上下の熱電モジュール用基板の少なく
とも一方側を第1の発明の熱電モジュール用基板により
形成した構成をもって課題を解決する手段としている。
Further, the thermoelectric module of the third invention is
Thermoelectric module substrates having a plurality of conductive patterns formed thereon are superposed and arranged with a gap therebetween, and between these thermoelectric module substrates, a p-type thermoelectric element and an n-type thermoelectric element are provided along the substrate surface. The thermoelectric elements are alternately arranged next to each other, and the end portions of these thermoelectric elements are connected to the conductive patterns on the upper and lower thermoelectric module substrates to alternately connect the p-type thermoelectric elements and the n-type thermoelectric elements in series. At least one side of the upper and lower thermoelectric module substrates of the connected thermoelectric modules is formed by the thermoelectric module substrate of the first invention as means for solving the problem.

【0014】上記構成の本発明の熱電モジュール用基板
において、基板表面に間隔を介して配列形成されたそれ
ぞれの導電性パターン上には該導電性パターンに実装さ
れる熱電素子をガイドする位置決めガイド部が形成され
ているので、大掛かりな装置等を用いなくても、導電性
パターンに実装される熱電素子の位置決めを容易に、か
つ、正確に行なうことができる。
In the thermoelectric module substrate of the present invention having the above-mentioned structure, a positioning guide portion for guiding the thermoelectric elements mounted on the conductive patterns is formed on each conductive pattern arranged on the substrate surface with a space therebetween. Therefore, the thermoelectric element mounted on the conductive pattern can be easily and accurately positioned without using a large-scale device or the like.

【0015】また、本発明の熱電モジュール用基板は、
その製造方法を用いて形成できるものであり、例えば、
複数の熱電素子実装部位にレジスト形成領域を形成し、
その周りの金属膜の厚みを厚くして金属膜の厚みの段差
部位を位置決めガイド部として形成できるので、熱電素
子実装部位に熱電素子を配置することにより、熱電モジ
ュール用基板を搬送する際等に熱電素子が位置ずれする
ことを抑制できるため、熱電素子と導電性パターンとの
接合面積が小さくなることを抑制でき、熱電素子を十分
に高い強度で固定できる。
Further, the thermoelectric module substrate of the present invention is
It can be formed using the manufacturing method, for example,
Form a resist formation area on multiple thermoelectric element mounting sites,
Since the thickness of the surrounding metal film can be increased to form the step portion of the thickness of the metal film as the positioning guide portion, by placing the thermoelectric element at the thermoelectric element mounting portion, it is possible to transport the thermoelectric module substrate, etc. Since it is possible to prevent the thermoelectric element from being displaced, it is possible to prevent the bonding area between the thermoelectric element and the conductive pattern from becoming small, and the thermoelectric element can be fixed with sufficiently high strength.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。なお、以下の説明において、従来例
と共通の構成部分には共通の符号を付して、重複説明は
省略又は簡略化する。図1には、本発明に係る熱電モジ
ュール用基板の一実施形態例がこの基板に実装される熱
電素子5と共に示されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same components as those of the conventional example will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted or simplified. FIG. 1 shows an embodiment of a thermoelectric module substrate according to the present invention together with a thermoelectric element 5 mounted on this substrate.

【0017】同図に示すように、熱電モジュール用基板
6は、絶縁性基板1の表面に複数の導電性パターン2,
10を互いに間隔を介して配列形成し、それぞれの導電
性パターン2,10上に、該導電性パターン2,10に
実装される熱電素子5をガイドする位置決めガイド部9
を形成していることを特徴とする。
As shown in the figure, a thermoelectric module substrate
6 is a plurality of conductive patterns 2 on the surface of the insulating substrate 1.
Positioning guide parts 9 for forming thermoelectric elements 5 mounted on the conductive patterns 2 and 10 on the respective conductive patterns 2 and 10 by arranging 10 arranged in a spaced manner.
Is formed.

【0018】本実施形態例においても、絶縁性基板1、
熱電素子5の構成は従来例と同様であり、導電性パター
ン2,10も銅箔により形成されているが、本実施形態
例では、この銅箔に凹凸を形成し、その凹部を熱電素子
5の実装部とし、凹部と凸部の段差部位を熱電素子5の
位置決めガイド部9としている。
Also in this embodiment, the insulating substrate 1,
The configuration of the thermoelectric element 5 is the same as that of the conventional example, and the conductive patterns 2 and 10 are also formed of copper foil. However, in the present embodiment example, the copper foil is provided with irregularities, and the concave portions are provided with the thermoelectric element 5. And the stepped portion between the concave portion and the convex portion is used as the positioning guide portion 9 of the thermoelectric element 5.

【0019】以下、本実施形態例の熱電モジュール用基
板6の製造方法について説明する。まず、図2の(a)
に示す基板としての絶縁性基板1の表面に、同図の
(b)に示すように、導電性パターン2,10形成用の
金属膜2aを蒸着等により形成し、同図の(c)に示す
ように、金属膜2aの表面の複数の熱電素子実装部位
に、熱電素子5の形状に対応させてメッキ用のレジスト
3を印刷等により形成する。本実施形態例では、熱電素
子5を円柱形状としており、レジスト3を真円形状とし
ている。
The method for manufacturing the thermoelectric module substrate 6 of this embodiment will be described below. First, FIG. 2 (a)
As shown in (b) of the same figure, a metal film 2a for forming the conductive patterns 2 and 10 is formed on the surface of the insulating substrate 1 as the substrate shown in FIG. As shown in the drawing, a resist 3 for plating is formed by printing or the like on a plurality of thermoelectric element mounting sites on the surface of the metal film 2a in correspondence with the shape of the thermoelectric element 5. In this embodiment, the thermoelectric element 5 has a cylindrical shape and the resist 3 has a perfect circular shape.

【0020】次に、図3の(a)に示すように、メッキ
用レジスト3の形成領域を除く前記金属膜2aの表面に
メッキを施すことにより、前記レジスト3の形成領域に
おける前記金属膜2aの厚みよりも前記レジスト3の形
成領域の周りの金属膜2bの厚みを厚くしてその金属膜
2a,2bの厚みの段差部位を位置決めガイド部9とし
て形成する。
Next, as shown in FIG. 3A, by plating the surface of the metal film 2a excluding the area where the plating resist 3 is formed, the metal film 2a in the area where the resist 3 is formed is plated. The thickness of the metal film 2b around the region where the resist 3 is formed is made thicker than the thickness of the resist film 3 to form the stepped portion having the thickness of the metal films 2a and 2b as the positioning guide portion 9.

【0021】然る後に、導電性パターン2,10の形成
領域に、エッチング用のフォトレジスト4を印刷等によ
り形成し、このフォトレジスト4の形成部位(導電性パ
ターン2,10の形成領域)を除く部分をエッチング除
去することにより、それぞれの前記メッキ用レジスト3
の形成領域の部位に位置決めガイド部9を有する導電性
パターン2,10を複数互いに間隔を介して配列形成す
る。
After that, a photoresist 4 for etching is formed by printing or the like in the formation regions of the conductive patterns 2 and 10, and the formation site of the photoresist 4 (formation region of the conductive patterns 2 and 10) is formed. By removing the removed portion by etching, each of the plating resists 3 is removed.
A plurality of conductive patterns 2 and 10 each having a positioning guide portion 9 are arranged and formed in a region of the formation region of the conductive pattern 2 with a space therebetween.

【0022】その後、レジスト3,フォトレジスト4を
アルカリ溶液により溶かして除去する。なお、レジスト
3は、フォトレジスト4の形成前に除去してもよい。
After that, the resist 3 and the photoresist 4 are dissolved and removed with an alkaline solution. The resist 3 may be removed before the photoresist 4 is formed.

【0023】本実施形態例は以上のようにして製造され
ており、図1に示すように、導電性パターン2,10の
位置決めガイド部9をガイドとして位置決めガイド部9
に囲まれた凹部(熱電素子5の実装部)に熱電素子5を
実装し、半田等により固定することにより、非常に容易
に、かつ、正確に、複数の熱電素子5を対応する導電性
パターン2,10上に実装することができる。
The example of the present embodiment is manufactured as described above, and as shown in FIG. 1, the positioning guide 9 is used with the positioning guide 9 of the conductive patterns 2 and 10 as a guide.
By mounting the thermoelectric element 5 in the concave portion (mounting portion of the thermoelectric element 5) surrounded by and fixing it with solder or the like, it is possible to very easily and accurately connect the plurality of thermoelectric elements 5 to the corresponding conductive pattern. 2, 10 can be implemented.

【0024】また、本実施形態例の熱電モジュール用基
板6は、それぞれの導電性パターン2,10上に段差を
形成してその段差部位を位置決めガイド部9としている
ので、熱電モジュール用基板6を搬送する際等に熱電素
子5が位置ずれすることを抑制でき、熱電素子5と導電
性パターン2,10との接合面積が小さくなることを抑
制できるため、熱電素子5を十分に高い強度で固定でき
る。
Further, since the thermoelectric module substrate 6 of the present embodiment example forms a step on each conductive pattern 2 and 10 and uses the step portion as the positioning guide portion 9, the thermoelectric module substrate 6 is Since the thermoelectric element 5 can be prevented from being displaced during transportation and the joint area between the thermoelectric element 5 and the conductive patterns 2 and 10 can be prevented from becoming small, the thermoelectric element 5 can be fixed with sufficiently high strength. it can.

【0025】図4には、本実施形態例の熱電モジュール
用基板6を用いた熱電モジュールの製造方法が示されて
いる。上記のようにして、本実施形態例の熱電モジュー
ル用基板6の導電性パターン2,10に対応する熱電素
子5を実装し、さらに、導電性パターン10にはリード
端子8を接続し、複数の熱電素子5の上側に熱電モジュ
ール用基板7を配置する。なお、熱電モジュール用基板
7も本実施形態例の熱電モジュール用基板6と同様に構
成すると、熱電モジュール用基板7と熱電素子5との位
置決めも容易に、かつ、正確に行なうことができる。
FIG. 4 shows a method of manufacturing a thermoelectric module using the thermoelectric module substrate 6 of this embodiment. As described above, the thermoelectric element 5 corresponding to the conductive patterns 2 and 10 of the thermoelectric module substrate 6 of the present embodiment example is mounted, and further, the lead terminals 8 are connected to the conductive pattern 10 to form a plurality of elements. The thermoelectric module substrate 7 is arranged above the thermoelectric element 5. If the thermoelectric module substrate 7 is also configured in the same manner as the thermoelectric module substrate 6 of this embodiment, the thermoelectric module substrate 7 and the thermoelectric element 5 can be positioned easily and accurately.

【0026】そして、熱処理により、熱電素子5と導電
性パターン2,10を半田等で固定することで本発明の
熱電モジュールが作製される。図5の(a)には、この
ようにして作製された熱電モジュールの斜視図が示され
ており、同図の(b)にはその断面図が示されている。
Then, the thermoelectric element 5 and the conductive patterns 2 and 10 are fixed by soldering or the like by heat treatment, whereby the thermoelectric module of the present invention is manufactured. 5A shows a perspective view of the thermoelectric module manufactured in this way, and FIG. 5B shows a sectional view thereof.

【0027】同図に示す熱電モジュールは、熱電素子5
を熱電モジュール用基板6に実装することにより、その
基板面に沿ってp型の熱電素子5とn型の熱電素子5と
を隣り合わせに交互に配置し、これらの各熱電素子5の
端部を上下の各熱電モジュール用基板6,7側の導電性
パターン2,10に接続し、p型の熱電素子5とn型の
熱電素子5とを交互に直列接続したものである。
The thermoelectric module shown in FIG.
Is mounted on the thermoelectric module substrate 6, the p-type thermoelectric elements 5 and the n-type thermoelectric elements 5 are alternately arranged side by side along the substrate surface, and the end portions of each of these thermoelectric elements 5 are arranged. The upper and lower thermoelectric module substrates 6 and 7 are connected to the conductive patterns 2 and 10, and p-type thermoelectric elements 5 and n-type thermoelectric elements 5 are alternately connected in series.

【0028】本実施形態例の熱電モジュール用基板6お
よび同様に構成した熱電モジュール用基板7を適用して
上記のような熱電モジュールを形成すると、熱電素子5
の実装を容易に、かつ、正確にできるので、熱電モジュ
ールの歩留まりを向上させ、コストを低減できるし、熱
電素子5の固定強度を十分に高くできるので、熱電モジ
ュールの長期信頼性も良好にできる。
When the thermoelectric module substrate 6 of this embodiment and the thermoelectric module substrate 7 having the same structure are applied to form the thermoelectric module as described above, the thermoelectric element 5 is formed.
Can be mounted easily and accurately, the yield of the thermoelectric module can be improved, the cost can be reduced, and the fixing strength of the thermoelectric element 5 can be sufficiently increased, so that the long-term reliability of the thermoelectric module can be improved. .

【0029】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることなく様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記
実施形態例において、熱電素子5は円柱形状に形成し、
それに合わせて位置決めガイド部9は断面真円形状の凹
部を囲む形状に形成したが、熱電素子5は例えば角柱形
状に形成してもよく、その場合、熱電素子5の形状に対
応させて、角形の凹部を囲む形状に位置決めガイド部9
を形成するとよい。このように、位置決めガイド部9の
形状は適宜設定されるものである。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various embodiments can be adopted. For example, in the above embodiment, the thermoelectric element 5 is formed in a cylindrical shape,
In accordance with this, the positioning guide portion 9 is formed in a shape surrounding a recess having a perfect circular cross section, but the thermoelectric element 5 may be formed in, for example, a prism shape. Positioning guide part 9 in a shape surrounding the concave part of
Should be formed. In this way, the shape of the positioning guide portion 9 is set appropriately.

【0030】また、上記実施形態例では、導電性パター
ン2,10を銅箔により形成したが、導電性パターン
2,10は銅箔以外の様々な金属箔(金属膜)等により
形成することができる。
In the above embodiment, the conductive patterns 2 and 10 are formed of copper foil, but the conductive patterns 2 and 10 may be formed of various metal foils (metal films) other than copper foil. it can.

【0031】さらに、上記実施形態例では、熱電モジュ
ール用基板6,7の導電性パターン2,10に熱電素子
5を固定する際、半田により固定したが、接着剤によっ
て熱電素子5を熱電モジュール用基板6,7の導電性パ
ターン2,10に固定してもよい。
Further, in the above embodiment, when fixing the thermoelectric element 5 to the conductive patterns 2 and 10 of the thermoelectric module substrates 6 and 7 by soldering, the thermoelectric element 5 is fixed to the thermoelectric module 5 by an adhesive. It may be fixed to the conductive patterns 2 and 10 of the substrates 6 and 7.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の熱電モジュール用基板によれ
ば、基板表面に間隔を介して配列形成されたそれぞれの
導電性パターン上には該導電性パターンに実装される熱
電素子をガイドする位置決めガイド部が形成されている
ので、大掛かりな装置等を用いなくても、導電性パター
ンに実装される熱電素子の位置決めを容易に、かつ、正
確に行なうことができる。
According to the thermoelectric module substrate of the present invention, a positioning guide for guiding a thermoelectric element mounted on the conductive pattern is formed on each conductive pattern arrayed on the substrate surface with a gap. Since the portion is formed, the thermoelectric element mounted on the conductive pattern can be easily and accurately positioned without using a large-scale device or the like.

【0033】また、本発明の熱電モジュール用基板は、
その製造方法を用いて形成できるものであり、例えば、
複数の熱電素子実装部位にレジスト形成領域を形成し、
その周りの金属膜の厚みを厚くして金属膜の厚みの段差
部位を位置決めガイド部として形成できるので、熱電素
子実装部位に熱電素子を配置することにより、熱電モジ
ュール用基板を搬送する際等に実装熱電素子が位置ずれ
することも抑制できるため、熱電素子と導電性パターン
との接合面積が小さくなることを抑制でき、熱電素子を
十分に高い強度で固定できる。
The thermoelectric module substrate of the present invention is
It can be formed using the manufacturing method, for example,
Form a resist formation area on multiple thermoelectric element mounting sites,
Since the thickness of the metal film around it can be increased to form the step portion of the thickness of the metal film as the positioning guide portion, by placing the thermoelectric element at the thermoelectric element mounting portion, when carrying the substrate for the thermoelectric module, etc. Since it is possible to prevent the mounted thermoelectric element from being displaced, it is possible to suppress a decrease in the bonding area between the thermoelectric element and the conductive pattern, and it is possible to fix the thermoelectric element with sufficiently high strength.

【0034】さらに、本発明の熱電モジュール用基板の
製造方法によれば、非常に容易に、かつ、効率的に上記
優れた効果を奏する熱電モジュール用基板を製造するこ
とができる。
Further, according to the method for manufacturing a thermoelectric module substrate of the present invention, it is possible to manufacture a thermoelectric module substrate having the above-mentioned excellent effects very easily and efficiently.

【0035】さらに、本発明の熱電モジュールによれ
ば、上記優れた効果を奏する本発明の熱電モジュール用
基板を用いて熱電モジュールを構成することにより、製
造が容易で歩留まりが高く、さらに、長期信頼性が高
い、通信用レーザダイオード等の温度制御用として適し
た優れた熱電モジュールを実現することができる。
Further, according to the thermoelectric module of the present invention, by constructing the thermoelectric module using the substrate for thermoelectric module of the present invention which exhibits the above-mentioned excellent effects, the production is easy and the yield is high, and the long-term reliability is high. It is possible to realize an excellent thermoelectric module suitable for temperature control of a communication laser diode or the like, which has high property.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る熱電モジュール用基板の一実施形
態例の構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an embodiment of a thermoelectric module substrate according to the present invention.

【図2】上記実施形態例の熱電モジュール用基板の製造
工程を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a manufacturing process of the thermoelectric module substrate of the embodiment.

【図3】上記実施形態例の熱電モジュール用基板の製造
工程を図2に続いて示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing the manufacturing process of the thermoelectric module substrate of the embodiment example, following FIG. 2;

【図4】上記実施形態例の熱電モジュール用基板を用い
た熱電モジュールの製造方法を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method for manufacturing a thermoelectric module using the thermoelectric module substrate of the above-described embodiment.

【図5】上記実施形態例の熱電モジュール用基板を用い
て形成される熱電モジュールの例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a thermoelectric module formed by using the thermoelectric module substrate of the above-described embodiment.

【図6】従来の熱電モジュールの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional thermoelectric module.

【符号の説明】 1 絶縁性基板 2,10 導電性パターン 5 熱電素子 6,7 熱電モジュール用基板 9 位置決めガイド部[Explanation of symbols] 1 Insulating substrate 2,10 conductive pattern 5 thermoelectric elements 6,7 Thermoelectric module substrate 9 Positioning guide section

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板表面に複数の導電性パターンが互い
に間隔を介して配列形成されており、それぞれの導電性
パターン上には該導電性パターンに実装される熱電素子
をガイドする位置決めガイド部が形成されていることを
特徴とする熱電モジュール用基板。
1. A plurality of conductive patterns are arrayed on a surface of a substrate with a space between each other, and a positioning guide portion for guiding a thermoelectric element mounted on the conductive patterns is formed on each conductive pattern. A substrate for a thermoelectric module, which is formed.
【請求項2】 請求項1記載の熱電モジュール用基板の
製造方法であって、基板表面に導電性パターン形成用の
金属膜を形成し、該金属膜表面の複数の熱電素子実装部
位にレジストを形成して該レジスト形成領域を除く前記
金属膜表面にメッキを施すことにより、前記レジスト形
成領域における前記金属膜の厚みよりも前記レジスト形
成領域の周りの金属膜の厚みを厚くしてその金属膜の厚
みの段差部位を位置決めガイド部として形成し、然る後
に、導電性パターンの形成領域を除く部分をエッチング
除去することにより前記それぞれのレジスト形成領域の
部位に位置決めガイド部を有する導電性パターンを複数
互いに間隔を介して配列形成することを特徴とする熱電
モジュール用基板の製造方法。
2. The method for manufacturing a thermoelectric module substrate according to claim 1, wherein a metal film for forming a conductive pattern is formed on a surface of the substrate, and a resist is provided on a plurality of thermoelectric element mounting portions on the surface of the metal film. By forming the metal film surface excluding the resist forming region by plating, the metal film around the resist forming region is made thicker than the metal film in the resist forming region. A stepped portion having a thickness of is formed as a positioning guide portion, and thereafter, a conductive pattern having a positioning guide portion is formed in each resist forming area by etching away a portion except the conductive pattern forming area. A method of manufacturing a thermoelectric module substrate, characterized in that a plurality of them are arranged in an array with a space therebetween.
【請求項3】 複数の導電性パターンを形成した熱電モ
ジュール用基板が間隔を介して重ね合わせ配置され、こ
れらの熱電モジュール用基板の間には基板面に沿ってp
型の熱電素子とn型の熱電素子とが隣り合わせに交互に
配置されており、これらの各熱電素子の端部が上下の各
熱電モジュール用基板側の導電性パターンに接続されて
p型の熱電素子とn型の熱電素子とが交互に直列接続さ
れている熱電モジュールの前記上下の熱電モジュール用
基板の少なくとも一方側を請求項1記載の熱電モジュー
ル用基板により形成したことを特徴とする熱電モジュー
ル。
3. A thermoelectric module substrate having a plurality of conductive patterns formed thereon is superposed on each other with a space therebetween, and a space between these thermoelectric module substrates is p along the substrate surface.
Type thermoelectric elements and n-type thermoelectric elements are alternately arranged next to each other, and the end portions of each of these thermoelectric elements are connected to the conductive patterns on the upper and lower thermoelectric module substrates to form a p-type thermoelectric element. 2. A thermoelectric module substrate according to claim 1, wherein at least one side of the upper and lower thermoelectric module substrates of a thermoelectric module in which elements and n-type thermoelectric elements are alternately connected in series are formed. .
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